手机传感器应用APP-Phyphox PDF版本.pdf

Phyphox使用简介（仅供内部使用） 魏心源 2020/2/23 1 解决物理问题的关键？ 2 PHYPHOX使用简介 3 案例分析 4 总结展望 1. 如何解决物理问题？ ●解决物理问题的关键在于建模（理论模型和实际实验装置 搭建）。模型建立后实验的平台选择也很重要。 Stanley, Su, and Lewandowski, Phys. Rev. Phys. Educ. Res. 13, 020127 (2017). 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 2 2. 智能手机=？ ●你知道你的手机可能装备了三维磁力计吗？你知道如何用 手机测量当地的重力加速度吗？你知道如何把手机变成一台 声纳吗？ = 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 3 2. Phyphox软件介绍 ● Phyphox是一个智能手机APP，可以利用你手机里的传感 器来采集数据，并将原始数据与结果导出，做进一步的分析。 ● Phyphox的使用流程可以分为如下几个部分： 1、熟悉Phyphox和自己手机的传感器使用。 2、实验设计。 3、利用Phyphox对数据进行采集和分析，并撰写简单的 实验报告。 https://phyphox.org/ 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 4 2. Phyphox软件介绍 ● 在Phyphox官方网站上有一些实验内容可以作为参考： 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 5 2. Phyphox安装 ● 从苹果的App store或者谷歌/国内厂商应用商店下载并安 装Phyphox。 最新版本1.14。 / 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 6 2. Phyphox支持的传感器 ●Phyphox支持的传感器有： 加速度计、磁力计、陀螺仪、光强度计、压力计、麦克风、 距离传感器和 GPS等。 *注意并非每个手机都有全部的感应器. 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 7 2. Phyphox附加功能 ●可以一键启动事先定义好的实验内容。 ●可用浏览器从与手机位于同一网络的电脑远程控制实验。 ●可以通过官网的网页编辑器来建立界面视图 （http://phyphox.org/editor）。通过选择传感器输入，定 义分析步骤来设计自己的实验。网站提供完整的分析功能工 具箱。 ●数据导出为xls、csv等广泛使用的格式。 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 8 2. Phyphox用户界面 ●熟悉使用Phyphox的用户界面。选择不同的传感器观察并 记录数据。 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 9 3. 小球碰撞 ●将弹性小球在一定高度释放，利用手机的麦克风接收撞击 地面发出的声音，记录次数和时间间隔可以计算得到高度。 。 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 10 3. 案例分析 ●题目：Phyphox测定牛奶中蛋白质的含量。 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 11 3. 案例分析 ●题目：重力加速度的分布式测量。 要求位于各地的学生利用Phyphox采集当地的重力加速度的 数据，数据上传后可以以地图形式直观显示各地的重力加速 度的分布。 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 12 3. 案例分析 ●题目：设计实验，将基础物理实验/物理实验/近代物理实验 中需要测量的物理量转换为Phyphox可以采集的数据形式。 以基础物理实验为例，要求学生阅读实验内容，思考并结合 淘宝或者电子市场能够购买到的传感器，将特定的物理量转 换为可以通过Phyphox采集的形式。 通过这种形式，起到让学生熟悉实验内容，锻炼学生动手能 力的作用。 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 13 总结与展望 ⚫ 1、建立理论模型和搭建实验装置是研究和解决各种物理 问题的关键步骤。 ⚫ 2、Phyphox可以很好的锻炼学生物理思维和数据采集分 析的实验能力。 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 14 参考文献 ●1、https://phyphox.org/ ●2、温宁、红倪刚、赵瑞雪、何洋、吴晓红，利用智能手机 测定牛奶中蛋白质的含量，化学教与学 1，81（2019）。 ● 3、 https://phyphox.org/wiki/index.php?title=Experiment:_ Pendulum 复旦大学物理学系 Department of Physics, Fudan University 15 谢谢大家